льний
В даний час йде процес вивчення різних графенових структур за допомогою скануючого тунельного мікроскопа, який дозволяє отримати зображення надрешітки і виміряти її розмір. Якщо гексагональний малюнок занадто дрібний, зразок відбраковується. Приблизно 10-20% зразків показують бажаний ефект. Якщо даний процес вдасться автоматизувати, буде створена графенову мікроелектроніка.
Псевдомагнітние властивості графена
Група фізиків з Університету в Арканзасі веде розробки в дещо іншому ключі. Вони пропонують управляти потоком електронів за допомогою зміни механічної напруги в матеріалі.
Було відмічено lt; # justify gt; У вільному стані графенові мембрани мають горбисту форму. Це є перешкодою для їх застосування в електронних пристроях, оскільки на зламах провідністьмембрани різко падає.
Для більш повного розуміння цієї властивості було проведено дослідження теоретичної системи, що містить графенові мембрани. Вчені зіставили величину механічної напруги і розрахували розташування щупа мікроскопа щодо мембрани. Виявилося, що взаємодія між мембраною і щупом залежить від розташування щупа. За цими даними можна розрахувати псевдо-магнітне поле для заданої напруги і механічного зусилля.
Через те, що мембрана обмежена квадратної рамкою, напруженість поля змінюється з позитивної на негативну. Для створення неосціллірующего поля потрібно виготовити трикутну осередок. Можливо, саме вона дозволить знайти спосіб керувати псевдомагнітнимі властивостями графена.
Приклади застосування графена
графен напівпровідниковий модифікація вуглець
В даний час в області застосування графена ведуться розробки в наступних напрямках:
Високочастотні транзистори. Рухливість електронів в графені набагато більше, ніж в кремнії, тому цифрові елементи з графена забезпечують більш високу частоту роботи. Деякі компанії вже заявляли про успіхи в цій галузі. Так, транзистори IBM lt; # justify gt; Будова графенового транзистора
Мікросхеми пам'яті. Прототип нового типу пристрою, що запам'ятовує складається всього з 10 атомів графена lt; # justify gt; Осередок флеш-пам'яті на основі графену
Ще одна перевага розробки полягає у безпрецедентній економічності витрати енергії. Для зберігання даних модулі пам'яті використовують два вихідних стану - нейтральне (вимкнене) і заряджене (включене). Для того, щоб закодувати 1 біт інформації в графенових модулях потрібно в мільйон разів менше енергії, ніж для кодування того ж біта в кремнієвих чіпах.
Електроди для суперконденсаторів. Провідність графенових електродів lt; # justify gt; Графеновий суперконденсатор (іоністор)
Дослідники з Каліфорнійського університету Лос-Анджелеса і Каліфорнійського інституту наносистем (California NanoSystems Institute) продемонстрували високопродуктивні електрохімічні конденсатори на основі графену, які зберігають чудові електрохімічні параметри при великих механічних навантаженнях. Стаття на цю тему в березні була опублікована в журналі Science.
Пристрої, виготовлені з використанням гравірованих лазером графенових електродів, характеризуються дуже високою щільністю енергії в різних електролітах, високою щільністю потужності і поцікловой стабільністю. Більш того, ці суперконденсатори зберігають відмінні електрохімічні властивості при великих механічних навантаженнях, завдяки чому їх можна буде застосовувати в потужних і гнучких електронних пристроях.
Недорогі дисплеї для портативних пристроїв. Графен можна використовувати замість ITO (оксиду індію-олова) в електродах для OLED-дисплеїв. По-перше, це дозволяє знизити вартість дисплея, а по-друге, спрощує його утилізацію за рахунок припинення використання металевих елементів.
Дисплей, виготовлений із застосуванням графена
Крім того, було встановлено lt; # justify gt; Гнучке прозоре пристрій відображення (дисплей з друкованою платою) стане можливим виготовити на основі графену
Акумулятори для автомобілів на водневому паливі. За допомогою графенових плівок можна збільшити енергію зв'язку атомів вуглецю. Це дозволить збільшити ємність, або зменшити вагу акумуляторів.
Датчики для діагностики захворювань. В основі роботи цих датчиків lt; # justify gt; Принцип розпізнавання пошкоджених ДНК
Охолодження електронних схем. Нещодавно створений lt; # justify gt; Замість висновку
Немає сумнівів, що коли ці та інші розробки будуть доведені до кінця, наше уявлення про електроніку докорінно змінить...
